龙眼SnRKs家族全基因组鉴定、进化特性及其在龙眼体胚发生早期的表达模式

作者:刘蒲东; 张舒婷; 申序; 苏炳茜; 张梓浩; 陈裕坤; 林玉玲; 陈振光; 赖钟雄*
来源:应用与环境生物学报, 2022, 28(02): 473-484.
DOI:10.19675/j.cnki.1006-687x.2020.09051

摘要

植物蔗糖非发酵-1相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase,SnRK)在细胞代谢及响应渗透胁迫过程中起着关键作用.基于第三代基因组对龙眼SnRKs(DlSnRKs)家族进行全基因组鉴定及命名,对成员理化性质、亚细胞定位、系统发育进化树、蛋白互作、染色体定位、保守基序与基因结构、全基因组共线性及启动子顺式作用元件进行预测分析,并结合转录组数据分析DlSnRKs在龙眼体胚发育3个阶段[胚性愈伤组织(EC)、不完全胚性紧实结构(ICpEC)、球形胚(GE)]的表达模式.结果显示,DlSnRKs家族共28个成员.系统发育进化树分析发现DlSnRKs家族成员分布于3个亚组中.染色体定位分析发现28个成员定位在10条染色体中.蛋白互作预测分析发现DlSnRKs家族存在复杂的蛋白互作关系.蛋白保守基序分析发现各亚组成员motif分布相似性与保守性并存.对DlSnRKs家族成员的基因结构进行分析,发现其内含子数目在0-14之间.启动子顺式作用元件分析发现各成员启动子区包含光、激素、生长发育及胁迫等响应元件.全基因组共线性分析发现有8个DlSnRKs成员在拟南芥和水稻中均发现共线基因.对DlSnRKs在EC-ICpEC-GE阶段的表达模式进行分析,发现有11个成员呈持续上调表达,3个成员呈持续下调表达,并且DlSnRK1.2在EC-ICpEC阶段以及DlSnRK2.5和DlSnRK3.9在ICpEC-GE阶段出现显著差异表达.本研究表明通过预测分析发现DlSnRKs家族在进化过程中较保守,其家族成员可能参与调控龙眼体胚发育过程,结果可为SnRK家族基因的深入研究和功能表征奠定基础.(图7表2参52)

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